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自适应模糊控制器的研究及其在气垫式流浆箱控制系统中的应用 摘要 流浆箱作为连结流送与成形抄造两部分的关键枢纽，被称为“造纸机的 心脏”，对其进行精确的控制就成为纸机控制的一个重要环节。但是气垫式流 浆箱是一个多变量的强耦合的对象，采用常规控制很难满足要求。 针对气垫式流浆箱复杂耦合等特点，本次设计在分析了多变量系统的相对 增益和常用解耦方法的基础上对气垫式流浆箱系统进行了详细的分析，并根 据现场采集的数据，通过机理法和试验法相结合的方式推导出了气垫式流浆 箱的数学模型，在系统分析中可以看到常规控制对气垫式流浆箱这个多变量 复杂系统不能进行理想的控制。 本文的主要贡献在于本文在其他专家和学者提出的解耦控制算法的基础 上采用了模糊控制器为控制方案，并将其应用于气垫式流浆箱系统。因为模 糊控制器可以在不需要模型的基础上对非线性系统进行很好的控制，并且鲁 棒性强，规则和结构简单。将气垫式流浆箱这个双输入双输出的多变量系统 分解为若干个双输入单输出的部分，简化了每一部分的结构关系，为模糊控 制器的实现带来了方便。选择误差和误差的变化为输入变量的二维模糊控制 器，输出变量为控制器的输出，通过实际操作和理论经验的结合，建立了模 糊控制器的控制规则并应用于气垫式流浆箱系统。但是在试验和应用中模糊 控制方案控制效果静态性能不好，自适应的能力不强。由于白适应控制系统 能够在系统出现不确定性因素时仍然能够使系统保持既定的特性，所以本文 将两者结合，在总结实际经验的基础上采用了一个气垫式流浆箱自适应模糊 控制器，很好的解决了总压和浆位之间的强耦合作用和时变性的问题。并且 利用积分调节作用无差调节的特点，构成了一个混合控制器：自适应模糊积 分混合控制器。实现了控制系统要求的快速性和稳定性，并且通过仿真试验 结果验证了该控制方案的可行性和实用性。 关键词：流浆箱，耦合，模糊控制，自适应控制 SELF．ADAPTIVEFUZZY CONTROLLER ANDAPPLICATIoNSTO CONTROLSYSTEM FOR AIR—CUSHIoNEDHEADBOXOFPAPERMACHINE ABSTRACT all As of headboxneed machine，air-cushioned importantportionpaper system accuratecontr01．Butthe controlmethodssuchasPIDcontrollerCall’t generN fulfillthe theheadboxisamultivariableand preciserequirement．Becausesystem strongcoupling SOmuchadvancedcontrolarithmetic． object，theexpertsproposed Inthis solvethe first thestructureof paperdesign，to problem，atanalyzing air-cushionedheadbox．Andbasedonthemultivariable system theusedroutine control detailed the process methods，to studyingsystem．And madeusedofthedataofactual